ความเข้าใจพื้นฐานของเครื่องขยายเสียงการดำเนินงาน

เพื่อที่จะเรียนรู้เกี่ยวกับเครื่องขยายเสียงที่ดีขึ้น, ต่อไปนี้ 16 คำถามและคำตอบสามารถทำความคุ้นเคยกับพื้นฐานของเครื่องขยายเสียงการดำเนินงานได้อย่างรวดเร็ว.

1. โดยทั่วไปแล้ว, จะมีความต้านทานสมดุลในการพลิกกลับ / วงจรขยายสัญญาณแบบอินเฟส. ความต้านทานของความสมดุลนี้ทำหน้าที่อะไร?

(1) ให้ค่าไบแอสคงที่ที่เหมาะสมสำหรับทรานซิสเตอร์ภายในชิป.

วงจรภายในชิปมักจะเชื่อมต่อกันโดยตรง, ซึ่งสามารถปรับจุดทำงานแบบคงที่ได้โดยอัตโนมัติ. อย่างไรก็ตาม, หากพินอินพุตเชื่อมต่อโดยตรงกับแหล่งจ่ายไฟหรือกราวด์, ฟังก์ชั่นการปรับอัตโนมัติผิดปกติ, เนื่องจากทรานซิสเตอร์ภายในชิปไม่สามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของสายกราวด์หรือดึงแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟได้, ซึ่งส่งผลให้ชิปไม่สามารถตอบสนองเงื่อนไขการพักระยะสั้นและเสมือนได้, จำเป็นต้องวิเคราะห์วงจรแยกกัน.

(2) เพื่อขจัดอิทธิพลของกระแสฐานคงที่ต่อแรงดันเอาต์พุต, ขนาดควรสมดุลกับความต้านทานที่เท่ากันของเส้นทาง DC ภายนอกที่ขั้วอินพุตทั้งสอง, ซึ่งเป็นที่มาของชื่อนี้ด้วย.

2. ฟังก์ชั่นของแอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการตามสัดส่วนในเฟสที่มีตัวเก็บประจุบนความต้านทานป้อนกลับคืออะไร[/ H1] (1) ตัวต้านทานป้อนกลับและตัวเก็บประจุจะสร้างตัวกรองความถี่สูงผ่าน, ซึ่งมีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการขยายความถี่สูงในท้องถิ่น.

(2) ป้องกันการกระตุ้นตนเอง.

3. จะเกิดอะไรขึ้นหากวงจรเครื่องขยายเสียงในเฟสของเครื่องขยายเสียงในการดำเนินงานไม่ได้เชื่อมต่อกับความต้านทานของความสมดุล?

การเผาแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานอาจทำให้แอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานเสียหายได้, และความต้านทานสามารถมีบทบาทในการแบ่งแรงดันไฟฟ้าได้.

4. ตัวต้านทานแบบดึงลงมีบทบาทอย่างไรในการดึงตัวเก็บประจุขึ้นที่อินพุตของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน?

คือการได้รับปัญหาของการตอบรับเชิงบวกและการตอบรับเชิงลบ, ซึ่งขึ้นอยู่กับการเชื่อมต่อเฉพาะ. ตัวอย่างเช่น, ถ้าฉันรับสัญญาณแรงดันอินพุตปัจจุบันและสัญญาณแรงดันเอาต์พุต, จากนั้นนำสายไฟที่ปลายเอาต์พุตออกเพื่อเชื่อมต่อกับส่วนอินพุต, แล้วเนื่องจากการต่อต้านข้างต้น, ส่วนหนึ่งของสัญญาณเอาท์พุตจะได้รับค่าแรงดันไฟฟ้าหลังจากผ่านความต้านทาน, การแบ่งแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเพื่อลดแรงดันไฟฟ้าขาเข้า, ซึ่งเป็นผลตอบรับเชิงลบ. เนื่องจากสัญญาณเอาท์พุตจากแหล่งสัญญาณมีค่าคงที่เสมอ, สัญญาณเอาท์พุตสามารถแก้ไขได้โดยการตอบรับเชิงลบ.

5. แอมพลิฟายเออร์สำหรับการดำเนินงานเชื่อมต่อเข้ากับตัวประกอบ. บทบาทของความต้านทานแบบขนาน RF ที่ปลายทั้งสองของตัวเก็บประจุแบบรวมคืออะไร?

ตัวต้านทานการคายประจุใช้เพื่อป้องกันไม่ให้แรงดันไฟเอาท์พุตหลุดออกจากการควบคุม.

6. เหตุใดตัวต้านทานและตัวเก็บประจุจึงมักเชื่อมต่อแบบอนุกรมที่อินพุตของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน?

หากคุณคุ้นเคยกับวงจรภายในของแอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการ, คุณจะรู้ว่าไม่ว่าแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานตัวใดจะประกอบด้วยทรานซิสเตอร์หรือหลอด MOS หลายตัว. ในกรณีที่ไม่มีส่วนประกอบภายนอก, แอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการเป็นตัวเปรียบเทียบ. เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วอินเฟสสูง, มันจะส่งออกระดับคล้ายกับแรงดันบวก, และในทางกลับกัน… แต่แอมพลิฟายเออร์สำหรับการดำเนินงานนี้ดูเหมือนว่าจะมีประโยชน์เพียงเล็กน้อย. เฉพาะเมื่อมีการสร้างวงจรภายนอกในรูปแบบของการป้อนกลับเท่านั้น, แอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานสามารถมีฟังก์ชั่นการขยายสัญญาณได้หรือไม่, การผกผันและอื่น ๆ

7. จะเกิดอะไรขึ้นหากความต้านทานสมดุลของวงจรขยายสัญญาณในเฟสของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานไม่ถูกต้อง?

(1) เทอร์มินัลอินเวอร์เตอร์ในเฟสไม่สมดุล, และจะมีเอาต์พุตออกมาเมื่ออินพุตเป็นด้วย 0. เมื่อสัญญาณอินพุตถูกอินพุต, ค่าเอาต์พุตจะเป็นตัวเลขคงที่มากกว่าเสมอ (หรือเล็กกว่า) กว่าค่าเอาต์พุตทางทฤษฎี.

(2) ไม่สามารถกำจัดข้อผิดพลาดที่เกิดจากกระแสไบแอสอินพุตได้.

8. ปัจจัยการขยายของแอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการแบบรวมในอุดมคติคืออะไร, อิมพีแดนซ์อินพุตคืออะไร, และแรงดันไฟฟ้าระหว่างอินพุตในเฟสและอินพุทแบบกลับด้านเป็นเท่าใด?

กำลังขยายเป็นอนันต์, อิมพีแดนซ์อินพุตมีค่าน้อยมาก, และแรงดันไฟฟ้าระหว่างอินพุตทิศทางเดียวกันและอินพุตย้อนกลับเกือบจะเท่ากัน (ไม่ 0!!! (10V ที่ฝั่งตรงข้ามและ 9.99999v ที่ฝั่งตรงข้าม)

9. ขออนุญาต, เหตุใดอัตราขยายแบบ open-loop ของแอมพลิฟายเออร์ในอุดมคติจึงไม่มีที่สิ้นสุด?

(1) อัตราขยายแบบวงเปิดที่แท้จริงของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานมีค่ามากกว่า 100000, ซึ่งเป็นอย่างมาก, ใหญ่มาก. ดังนั้น, อัตราขยายแบบ open-loop ของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานจริงนั้นถูกจินตนาการว่าเป็นอนันต์, และพื้นดินเสมือนจริงก็เกิดขึ้น.

(2) กราวด์เสมือนที่ได้รับนั้นมีไว้สำหรับแอมพลิฟายเออร์แบบกลับด้านเท่านั้น.

เห็นได้ในหนังสือว่าอัตราขยายแบบ open-loop ของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานนั้นไม่มีที่สิ้นสุด, ดังนั้นเมื่อเราออกแบบวงจร, อัตราขยายแบบวงปิดไม่สามารถถูกจำกัดโดยอัตราขยายแบบวงเปิดได้, แต่ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบภายนอกเท่านั้น. เป็นการเสียสละกำไรแบบวงเปิดขนาดใหญ่เพื่อความเสถียรของกำไรแบบวงปิด.

(3) ได้มาว่ากราวด์เสมือนไม่ได้เป็นเพียงแอมพลิฟายเออร์แบบกลับด้านเท่านั้น เมื่อแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานเชื่อมต่อกับผลป้อนกลับเชิงลบ; ไม่มีการตอบรับเชิงบวกใดๆ ทั้งสิ้น.

(4) เป็นที่เข้าใจกันดีว่าหากกำไรมีน้อย, สำหรับแรงดันไฟขาออก, ความแตกต่างระหว่างแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ที่ปลายทั้งสองของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานนั้นค่อนข้างมาก. หากเชื่อมต่อกับสถานะตอบรับเชิงลบ, แรงดันไฟฟ้าที่ปลายทั้งสองของแอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการจะไม่สอดคล้องกัน, ส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดในการขยาย.

(5) มีเงื่อนไขสองประการสำหรับการตระหนักรู้ “สั้นเสมือน” ของเครื่องขยายเสียงในการดำเนินงาน:

1) อัตราขยายแบบ open-loop ของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานควรมีขนาดใหญ่เพียงพอ;

2) จะต้องมีวงจรป้อนกลับเชิงลบ.

อันดับแรก, เรารู้ว่าแรงดันเอาต์พุต Vo ของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานเท่ากับความแตกต่าง vid ระหว่างแรงดันอินพุตเฟสบวกและแรงดันอินพุตเฟสย้อนกลับคูณด้วยอัตราขยายลูปเปิด a ของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน. นั่นก็คือ, VO = วิดีโอ * ก = (วี – วี -) * อัน (1) เนื่องจากแรงดันไฟเอาท์พุตของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานจะไม่เกินแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟในทางปฏิบัติ, มันเป็นค่าที่จำกัด.

ในกรณีนี้, ถ้า a มีขนาดใหญ่, (วี – วี -) ต้องมีขนาดเล็ก; ถ้า (วี – วี -) มีขนาดเล็กในระดับหนึ่ง, จริงๆ แล้วเราถือว่ามันเป็นได้ 0. ในเวลานี้, จะมี VI = VI -, นั่นคือ, แรงดันไฟฟ้าที่อินพุตในเฟสของเครื่องขยายเสียงในการดำเนินงานจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตแบบกลับด้าน, ซึ่งดูเหมือนว่าจะเชื่อมโยงเข้าด้วยกัน. สิ่งนี้เรียกว่า “ไฟฟ้าลัดวงจรเสมือน”. โปรดทราบว่าพวกเขาไม่ได้เชื่อมต่อกันจริงๆ, และมีการต่อต้านระหว่างพวกเขา, ซึ่งจะต้องจำไว้.

ในการสนทนาข้างต้น, เราจะได้ผลลัพธ์อย่างไร “สั้นเสมือน”?

จุดเริ่มต้นของเราคือสูตร (1), ซึ่งเป็นลักษณะของเครื่องขยายสัญญาณปฏิบัติการ. ไม่มีปัญหา. เราวางใจได้. แล้ว, เราได้ตั้งสมมติฐานที่สำคัญสองประการ. ประการหนึ่งคือแรงดันเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์สำหรับการดำเนินงานมีจำกัด, ซึ่งก็ไม่มีปัญหา. แน่นอน, เอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานจะต้องไม่เกินแหล่งจ่ายไฟ, ดังนั้นสมมติฐานนี้จึงเป็นจริง, ดังนั้นเราจะไม่พูดถึงมันอีกในอนาคต. ประการที่สองคือ open-loop ได้รับจากแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานมีขนาดใหญ่มาก.

a ของแอมพลิฟายเออร์สำหรับการดำเนินงานทั่วไปมักจะอยู่ที่อันดับที่ 6, 7พลังของ 10 หรือสูงกว่า. โดยทั่วไปสมมติฐานนี้ไม่มีปัญหา, แต่อย่าลืมว่าอัตราขยายแบบ open-loop ที่แท้จริงของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานนั้นสัมพันธ์กับสถานะการทำงานของมันด้วย. หากออกจากบริเวณเส้นตรง, a ไม่จำเป็นต้องใหญ่. ดังนั้น, สมมติฐานที่สองนี้มีเงื่อนไข. เรามาจำสิ่งนี้กันก่อน.

ดังนั้น, เรารู้ว่าเมื่อ open-loop ได้รับจากแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานจะมีขนาดใหญ่, แอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการสามารถมีได้ “สั้นเสมือน”. แต่นี่เป็นเพียงความเป็นไปได้เท่านั้น, ไม่อัตโนมัติ. ไม่มีใครจะเชื่อว่าอินพุตทั้งสองของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานนั้นเป็นเช่นนั้น “สั้นเสมือน”“ “เสมือนสั้น” สามารถรับรู้ได้ในวงจรเฉพาะเท่านั้น.

เงื่อนไขของการดำรงอยู่ของ “สั้นเสมือน” เป็น:

1) อัตราขยายแบบ open-loop ของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานควรมีขนาดใหญ่เพียงพอ;

2) จะต้องมีวงจรป้อนกลับเชิงลบ.

หลังจากที่เข้าใจเงื่อนไขของ “สั้นเสมือน”, เราสามารถตัดสินได้อย่างง่ายดายว่าเมื่อใดที่เราทำได้และใช้งานไม่ได้ “สั้นเสมือน” สำหรับการวิเคราะห์วงจร. ในความเป็นจริง, เงื่อนไข (1) เป็นจริงสำหรับแอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานส่วนใหญ่, และที่สำคัญขึ้นอยู่กับพื้นที่ทำงานด้วย.

ถ้าเป็นวงจรในเล่ม, ตัดสินโดยการคำนวณ; หากเป็นวงจรจริง, คุณสามารถทราบได้ว่าแรงดันเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานนั้นสมเหตุสมผลหรือไม่โดยการวัดเครื่องมือ. อีกสถานการณ์หนึ่งที่เกี่ยวข้องกับ “สั้นเสมือน” เรียกว่า “พื้นเสมือน”, นั่นคือ, ที่ “สั้นเสมือน” เมื่อขั้วอินพุตถูกต่อสายดิน, ซึ่งไม่ใช่สถานการณ์ใหม่.

หนังสือบางเล่มก็บอกอย่างนั้น “สั้นเสมือน” สามารถใช้ได้ภายใต้เงื่อนไขของการตอบรับเชิงลบอย่างลึกซึ้งเท่านั้น. ฉันไม่คิดว่าสิ่งนี้ถูกต้อง. ฉันคิดว่าแนวคิดพื้นฐานก็คือในกรณีที่มีการตอบรับเชิงลบอย่างลึกซึ้ง, ออปแอมป์มีแนวโน้มที่จะทำงานในพื้นที่เชิงเส้นมากกว่า. แต่นี่ไม่เป็นความจริง. เมื่อสัญญาณอินพุตใหญ่เกินไป, ออปแอมป์ที่มีการตอบรับเชิงลบอย่างลึกซึ้งยังคงเข้าสู่ความอิ่มตัว.

ดังนั้น, ควรตัดสินอย่างน่าเชื่อถือด้วยค่าแรงดันเอาต์พุต.

10. สัญญาณอินพุตจะถูกเพิ่มโดยตรงไปยังขั้วต่ออินพุตในเฟส, และขั้วต่ออินพุตแบบกลับด้านจะต่อสายดินผ่านความต้านทาน. ทำไม u_= U =Ui≠0? มันไม่ใช่ที่ว่างหรอก?

ปัญหาเสริม: ต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขบางประการเพื่อสร้างความบกพร่องและความขาดแคลน. ต้องเป็นไปตามเงื่อนไขบางประการหรือไม่จึงจะสร้างดินแดนเสมือนจริงได้? มันคืออะไร? ทำไม?

(1) ในวงจรขยายสัญญาณแบบอินเฟส, ผลลัพธ์ที่ทำให้คุณ () ติดตาม U โดยอัตโนมัติ (-) ผ่านการตอบรับ, เพื่อที่คุณ () – คุณ (-) จะอยู่ใกล้ 0. ดูเหมือนว่าปลายทั้งสองข้างจะลัดวงจร, ดังนั้นจึงเรียกว่า “สั้นเสมือน”.

(2) เนื่องจากปรากฏการณ์ชอร์ตเสมือนและความต้านทานอินพุตสูงของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน, กระแสที่ไหลผ่านขั้วอินพุตทั้งสองของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานมีขนาดเล็กมาก, ใกล้กับ 0. ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า “หยุดพักเสมือน” (การพักเสมือนได้มาจากการชอร์ตเสมือน, อย่าคิดว่าทั้งสองขัดแย้งกัน)

(3) กราวด์เสมือนอยู่ในวงจรแอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการแบบกลับด้าน, () เทอร์มินัลมีการต่อสายดิน, (-) เครือข่ายอินพุตและข้อเสนอแนะ. เนื่องจากการดำรงอยู่ของระยะสั้นเสมือน, คุณ (-) และคุณ () [มีศักยภาพเท่ากับ 0] อยู่ใกล้มาก, จึงเรียกว่าการลงดินผิดๆ (-) จบ – “พื้นเสมือน”

(4) เกี่ยวกับเงื่อนไข: virtual short เป็นคุณลักษณะที่สำคัญของวงปิด (ในระยะสั้น, พร้อมข้อเสนอแนะ) สถานะการทำงานของวงจรขยายสัญญาณในเฟส, และกราวด์เสมือนเป็นคุณสมบัติที่สำคัญของวงจรแอมพลิฟายเออร์ผกผันในสถานะการทำงานของวงปิด. ให้ความสนใจกับการทำความเข้าใจเงื่อนไขของการขายชอร์ตเสมือน (เช่น “ใกล้กับความเท่าเทียมกัน”), มันควรจะโอเค.

11. ฉันมักจะคิดว่ามีบางอย่างแปลกเกี่ยวกับโมเดลของแอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการ. อย่างแรกก็คือ “สั้นเสมือน”, เพราะ “สั้นเสมือน”. เมื่อเชื่อมต่อเครื่องขยายสัญญาณเข้ากับเครื่องขยายสัญญาณในเฟส, ศักยภาพของอินพุตทั้งสองจะเท่ากัน. ในเวลานี้, ถ้ารูปคลื่นของอินพุตที่วัดได้เหมือนกัน, ก็เหมือนกับสัญญาณโหมดทั่วไป. ในความเป็นจริง, there are still small differential mode signals on the two inputs, อย่างไรก็ตาม, ด้วยวิธีนี้, ที่ “สั้นเสมือน” ดุ้งดิ้ง (because the virtual short is the result of deep negative feedback, ซึ่งเป็นของเทียม) increases the common mode signal at the two inputs, which poses a challenge to the performance of the operational amplifier. Why should operational amplifiers be used like this?

(1) The common mode signal of in-phase amplifier is much larger than that of inverting amplifier, and the requirement of common mode rejection ratio is high.

(2) ความคิดเห็นของฉันเกี่ยวกับ “common mode signal suppression ability of the same and inverse amplifiers” ข้อดีและข้อเสีย (ค่าฐานข้อมูล) of the common mode signal suppression ratio of the operational amplifier mainly depend on the symmetry and gain of the internal (ภายในเท่านั้น) แอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน. เห็นได้ชัดว่าไม่มีแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานที่ให้อัตราส่วนการปฏิเสธโหมดทั่วไปและแนบสภาพโครงสร้างของวงจรภายนอก.

สำหรับอินพุตปลายเดียว, ไม่ว่าจะอยู่ในเฟสหรือผกผัน, ค่าโหมดทั่วไปที่เทียบเท่าคือครึ่งหนึ่งของค่าอินพุต. อย่างไรก็ตาม, เพราะความต้านทานอินพุตของการขยายในเฟสมักจะมากกว่าของการขยายแบบผกผัน, ความสามารถในการป้องกันการรบกวนนั้นแย่ลงอย่างแน่นอน.

ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น, เมื่อกลับอินพุต, แรงดันเทอร์มินัลอินเวอร์เตอร์เกือบจะเป็นศูนย์, ดังนั้นจึงมีการเปลี่ยนแปลงแรงดันสะสมของท่อดิฟเฟอเรนเชียลเพียงหลอดเดียว. ระหว่างอินพุตในเฟส, แรงดันไฟฟ้าที่จุดสิ้นสุดของการกลับหัวจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่จุดสิ้นสุดในเฟส, ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไปจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าขาเข้า! กล่าวคือ, แรงดันสะสมของทรานซิสเตอร์คู่ดิฟเฟอเรนเชียลจะเปลี่ยนไปในทิศทางเดียวกันนอกเหนือจากส่วนของทรานซิสเตอร์สองตัวที่เปลี่ยนทิศทางต่างกันในเวลาเดียวกัน, ซึ่งเป็นแรงดันเอาต์พุตโหมดทั่วไป.

มันถูกเพิ่มเข้าในเฟสด้วยแรงดันไฟฟ้าของหลอดใดหลอดหนึ่ง. ดังนั้น, มันง่ายที่จะนำไปสู่ความอิ่มตัว (หรือตัดออก) ของหลอด. โชคดี, การขยายแรงดันไฟฟ้าโหมดทั่วไปเป็นเพียงการขยายโหมดดิฟเฟอเรนเชียลเพียงหนึ่งหมื่นเท่านั้น.

The above does not mean that the common mode rejection ratio of differential mode input and common mode input of the amplifier is different! ควรเป็นอินพุตในเฟส, and a common mode signal equivalent to the input will be added! ดังนั้น, ควรใช้โหมดการขยายเฟสด้วยความระมัดระวังเมื่อสัญญาณอินพุตมีขนาดใหญ่.

12. เหตุใด op amp โดยทั่วไปจึงต้องได้รับการสเกลแบบผกผัน?

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างวิธีการป้อนข้อมูลแบบผกผันและวิธีการป้อนข้อมูลในเฟสคือ:

สำหรับวิธีการป้อนข้อมูลแบบกลับด้าน, ตัวต้านทานสมดุลเชื่อมต่อกับกราวด์ที่เทอร์มินัลในเฟส, และไม่มีกระแสบนตัวต้านทานนี้ (เนื่องจากความต้านทานอินพุตของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานมีขนาดใหญ่มาก), ดังนั้นเทอร์มินัลในเฟสนี้จึงเท่ากับศักย์กราวด์โดยประมาณ, ซึ่งเรียกว่า “พื้นเสมือน”, และศักย์ไฟฟ้าของขั้วต่อกลับด้านและขั้วต่อในเฟสอยู่ใกล้กันมาก, ก็มีเช่นกัน “พื้นเสมือน” ที่ขั้วกลับหัว.

The advantage of virtual ground is that there is no common mode input signal. แม้ว่าอัตราส่วนการปฏิเสธโหมดทั่วไปของแอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการนี้จะไม่สูงก็ตาม, ไม่มีเอาต์พุตโหมดทั่วไป. วิธีการเชื่อมต่ออินพุตในเฟสไม่มี “พื้นเสมือน”. เมื่อใช้สัญญาณอินพุตปลายเดียว, สัญญาณอินพุตโหมดทั่วไปจะถูกสร้างขึ้น. แม้ว่าจะใช้แอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานที่มีอัตราการปฏิเสธโหมดร่วมสูงก็ตาม, จะยังคงมีเอาต์พุตโหมดทั่วไปอยู่.

ดังนั้น, โดยทั่วไป, วิธีการเชื่อมต่ออินพุตแบบผกผันจะถูกใช้ให้มากที่สุด.

13. แอมพลิฟายเออร์สำหรับการดำเนินงานบางตัวจะส่งสัญญาณเอาท์พุตแม้ว่าจะไม่มีแรงดันไฟฟ้าเข้าหลังจากเปิดเครื่องก็ตาม, และผลผลิตก็ไม่น้อย, ดังนั้น วีซีซี / 2 มักใช้เป็นแรงดันอ้างอิง.

แอมพลิฟายเออร์สำหรับการดำเนินงานมีเอาต์พุตโดยไม่มีอินพุตใดๆ, ซึ่งเกิดจากโครงสร้างการออกแบบที่ไม่สมมาตรของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานนั่นเอง, นั่นคือ, แรงดันไฟฟ้าออฟเซ็ตอินพุต Vos, ซึ่งเป็นพารามิเตอร์ประสิทธิภาพที่สำคัญมากของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน. วีซีซี / 2 มักใช้เป็นแรงดันอ้างอิงของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานเนื่องจากแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานอยู่ในสถานะการทำงานของแหล่งจ่ายไฟเดี่ยว. ในเวลานี้, การอ้างอิงที่แท้จริงของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานคือ VCC / 2. ดังนั้น, อคติ DC ของ VCC / 2 มักจะจัดให้ที่ปลายด้านบวกของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน, และกราวด์มักถูกใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงเมื่อมีการจ่ายแหล่งจ่ายไฟทั้งขั้วบวกและขั้วลบ.

มีหลายสิ่งที่ต้องคำนึงถึงในการเลือกแอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการ. ภายใต้เงื่อนไขที่ไม่เข้มงวดมากนัก, แรงดันไฟฟ้าในการทำงาน, กระแสไฟขาออก, การใช้พลังงาน, รับผลิตภัณฑ์แบนด์วิธ, ราคา, ฯลฯ. ของเครื่องขยายเสียงในการปฏิบัติงานมักจะต้องพิจารณาด้วย. แน่นอน, เมื่อใช้เครื่องขยายเสียงในการดำเนินงานภายใต้เงื่อนไขพิเศษ, different influence factors need to be considered.

14. Why does the amplifier circuit composed of operational amplifier generally sample the inverse input mode?

(1) ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างวิธีการป้อนข้อมูลแบบผกผันและวิธีการป้อนข้อมูลในเฟสคือ:

สำหรับวิธีการป้อนข้อมูลแบบกลับด้าน, ตัวต้านทานสมดุลเชื่อมต่อกับกราวด์ที่เทอร์มินัลในเฟส, และไม่มีกระแสบนตัวต้านทานนี้ (เนื่องจากความต้านทานอินพุตของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานมีขนาดใหญ่มาก), ดังนั้นเทอร์มินัลในเฟสนี้จึงเท่ากับศักย์กราวด์โดยประมาณ, ซึ่งเรียกว่า “พื้นเสมือน”, และศักย์ไฟฟ้าของขั้วต่อกลับด้านและขั้วต่อในเฟสอยู่ใกล้กันมาก, ก็มีเช่นกัน “พื้นเสมือน” ที่ขั้วกลับหัว.

The advantage of virtual ground is that there is no common mode input signal. แม้ว่าอัตราส่วนการปฏิเสธโหมดทั่วไปของแอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการนี้จะไม่สูงก็ตาม, ไม่มีเอาต์พุตโหมดทั่วไป. วิธีการเชื่อมต่ออินพุตในเฟสไม่มี “พื้นเสมือน”. เมื่อใช้สัญญาณอินพุตปลายเดียว, สัญญาณอินพุตโหมดทั่วไปจะถูกสร้างขึ้น. แม้ว่าจะใช้แอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานที่มีอัตราการปฏิเสธโหมดร่วมสูงก็ตาม, จะยังคงมีเอาต์พุตโหมดทั่วไปอยู่. ดังนั้น, โดยทั่วไป, วิธีการเชื่อมต่ออินพุตแบบผกผันจะถูกใช้ให้มากที่สุด.

(2) ระยะบวกคือออสซิลเลเตอร์, เฟสกลับด้านสามารถทำให้แอมพลิฟายเออร์มีความเสถียรได้, และความคิดเห็นเชิงลบก็เชื่อมโยงกัน

(3) โดยหลักการแล้ว, it is possible to connect in-phase proportional amplification circuit. อย่างไรก็ตาม, ในการใช้งานจริง, สัญญาณที่ขยาย (เช่น. สัญญาณโหมดดิฟเฟอเรนเชียล) มักจะมีขนาดเล็กมาก. ในเวลานี้, ควรให้ความสนใจในการลดเสียงรบกวน (มักจะเป็นสัญญาณโหมดทั่วไป). The in-phase proportional amplification circuit has poor suppression ability to the common mode signal, and the signal to be amplified will be submerged in the noise, ซึ่งไม่เอื้อต่อการประมวลผลภายหลัง. ดังนั้น, the inverse proportional amplification circuit with good suppression ability is generally selected.

15. คุณสมบัติที่สำคัญของเครื่องขยายเสียงมีอะไรบ้าง?

(1) หากแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตทั้งสองของเครื่องขยายเสียงในการดำเนินงานคือ 0V, แรงดันเอาต์พุตควรเท่ากับ 0V. แต่ในความเป็นจริงแล้ว, มีแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตอยู่เสมอ, ซึ่งเรียกว่าแรงดันออฟเซ็ต Vos. หากแรงดันออฟเซ็ตที่เอาต์พุตถูกหารด้วยสัญญาณรบกวนที่ได้รับของวงจร, ผลลัพธ์เรียกว่าแรงดันออฟเซ็ตอินพุตหรือแรงดันออฟเซ็ตอ้างอิงอินพุต. โดยทั่วไปคุณสมบัตินี้จะได้รับใน Vos ในตารางข้อมูล.

Vos เทียบเท่ากับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมโดยมีอินพุทกลับด้านของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน. ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าส่วนต่างกับอินพุตทั้งสองของเครื่องขยายเสียงเพื่อสร้างเอาต์พุต 0V.

(2) อิมพีแดนซ์อินพุตของแอมพลิฟายเออร์สำหรับการดำเนินงานในอุดมคตินั้นไม่มีที่สิ้นสุด, จะไม่มีกระแสไหลเข้าอินพุท. อย่างไรก็ตาม, แอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการจริงโดยใช้ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ (บีเจที) ในขั้นตอนการป้อนข้อมูลต้องใช้กระแสไฟในการทำงานบางส่วน, ซึ่งเรียกว่ากระแสอคติ (ไอบี). มักจะมีกระแสอคติอยู่สองกระแส: ไอบี และ ไอบี -, ซึ่งไหลเข้าสู่อินพุตทั้งสองตามลำดับ. ช่วงของค่า IB มีขนาดใหญ่มาก, ซึ่งเป็นเครื่องขยายสัญญาณปฏิบัติการชนิดพิเศษ